固溶處理對GH4080A高溫合金微觀組織的影響

連軼博， 楊春雷， 王國棟， 宋 威

(1. 國機金屬江蘇有限公司， 江蘇 江陰 214000;2. 江蘇省產業技術研究院 先進金屬材料及應用技術研究所， 江蘇 常熟 215506)

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基體，能在高溫及一定的復雜應力作用下長時間服役的一類金屬材料，服役環境決定了高溫合金需要具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，以及良好的疲勞性能、斷裂韌性等[1]。高溫合金按基體元素可分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金，其中，鎳基高溫合金的高溫強度最高，耐腐蝕性能最好，非常適合在高溫條件下長時間工作[2]。

GH4080A合金是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金，該合金的強化方式主要是加入鋁、鈦元素形成γ′沉淀強化相，在650～850 ℃范圍有良好的抗蠕變和抗氧化性能。材料的性能主要取決于化學組成與組織結構，熱處理作為金屬材料塑性成形過程中的關鍵工序，不同的固溶溫度、保溫時間會對材料的微觀組織造成不同的影響，如晶粒尺寸、再結晶分數、析出相的數量和尺寸以及晶界狀態等，因此選擇合適的熱處理工藝制度對該合金的組織和性能有重要的影響[3]。高溫合金的熱處理主要包括固溶處理和時效處理[4]。本文以GH4080A合金熱軋棒材為試驗材料，研究了不同的固溶溫度以及保溫時間對該合金微觀組織的影響，為實際生產過程中的熱處理工藝提供理論指導。

1 試驗材料與方法

試驗用GH4080A合金棒材的主要化學成分如表1所示，直徑為φ18 mm。首先用線切割將棒材切成厚度為10 mm的小圓柱，然后將試樣在1020、1040和1060 ℃溫度下分別固溶20、40和60 min后空冷。……